浅谈矿井深部开采风门设施的技术改造.pdf

第 4期 2 0 0 9年 1 2月 水 力采 煤 与 管道运 输 HYDRAUI i C COAL MI NI NG PI PELI NE TRANSPORTATi 0N No． 4 De c． 200 9 浅谈矿井深部开采风门设施的技术改造 张圄部王坤李晓 民 郑煤 集 团趋 化煤 矿 河 南 新 密 4 5 2 3 8 5 摘 要 超 化煤矿二 水平溜煤 眼 风 门 因深 部矿 压 显现 ，多次被 压 坏 ， 3次 重建。通 过技 术 改造 。 取得较 好效 果， 文章介 绍 了改造 的具体措 施 。 关键词 风 门 注浆 地 基 锚杆 中图分 类号 T D 7 2 6文献标识码 B文章编号 1 0 0 60 8 9 8 2 0 0 9 0 40 0 6 30 2 1矿 井 概 况 超化 煤 矿 1 9 9 3年 l 2月 投 产 ． 生 产 能 力 达 2 0 0万 t ／ a 。煤层 倾 角 6～2 9 。 。 平 均 煤 层 厚 9 m， 直接顶底板 为 泥岩 和 砂 质 泥岩 ， 煤层 软 f 0 ． 1 ～ 0 ． 3 ， 属 典 型 的 “ 三软 ”不稳 定 煤 层 。采 用 立 井 双水平上下 山开 拓 ， 矿井 装备 一综 采 面和一炮 采 面 ， 一 次 采全 高 全部 跨 落 法 管理 顶 板 。 。矿 井 通风方 式 为对 角 抽 出式 ， 副 井 进 风 ， 东 西 风井 回 风 。属 瓦斯 突 出矿 井 ， 煤 层 不 易 自燃 ， 煤 尘具 有 爆 炸危险性 ， 爆炸指数 1 7 ． 5 8 ％ 。 2问题 的提 出 随着矿井逐 步 向深部 延伸 开 采 。 矿井 井 巷压 力将不断增 加 ． 2 0 0 7年初 开始 向二水平 处延伸开 采 ， 进行 3 1采 区准 备 巷 道 的掘 进 。为 了 实现 掘 进头分 区通 风 ， 分 别 在二 水 平 建立 3组 风 门 ， 由 于矿 山压 力 显现 明显 增加 ． 在 短 短 1个 月 内 ， 分 别对 3组风 门进 行 了重建 。特别 是 3 1轨 道 和二 水平溜煤 眼 风 门进 行 了 3次 重建 ， 仍 然 被压 坏 ， 风 门墙体 压裂 ， 门框 下部 压 窄 ， 风 门擦 帮 、 擦 顶 ， 由于底板压力增 大 ， 底 坎鼓 起 ， 风 门擦 道 ． 经 常 出 现 风 门不 自关 、 关不严 ， 漏风严 重 ， 很难 实现 通风 系统分 区通风 ， 且 维护 相 当困难 。多 次重建 不仅 浪 费 了大量 的人力 物力 ， 而且 给安全生 产带 来 了 很 大隐患 为 了使通 风设施 完好 ， 保证 通风 系统 稳定 运 行 ， 必须 对 通风 设施 进 行技 术 改造 ． 在原 来 的基 础 上增 强风门的抗 压能力 ， 延长 风 门墙体 的使 用 寿命 。同时对巷道采 取措施 减少 巷道 的压 力 ． 保 证 通 风 系统 的 稳 定 畅 通 3 风 门改 造 为克服 二水 平 风 门受 压 变 形 问题 ， 对 3 1轨 道风 门进行 了改造 。 3 ． 1 地 质构造分析 根据钻孑 L 资料 ， 在建 造风门附 近的 3 8 4 4 6 3 0 0 线 以东有煤层分 又现象 ， 表 现为 上部厚 ， 下部 薄。 岩层 走 向为 1 I 7 。～1 3 8 。 ， 倾 向 1 9 7 。～2 2 8 。 ， 倾角 7 。一1 8 。 。煤层 距太 原 组 l J 7～I 8灰 岩顶 部 平均 9 0 3 1T I ， L 7～L 8灰 岩平 均厚 6 ． 8 4 m， 总 体表 现为 东部赋存稳定 ， 西部 不稳定 ， 且 上部 的 L 9灰岩大 部分 缺失 。区内岩 层基本 上呈 单斜 构造形 态 ， 地 质 构造简单 。勘探及 揭露资料表 明 ， 2 1轨道将 穿 使采空区氧化带尽 快变 成窒 息带 ， 避免 遗煤 的氧 化 自燃 。 ⑦ 工作 面 回采结 束 后 的 防火 措 施 。为 了提 高注浆 灭 火 的 效 果 。 离 终 采 线 4 0～5 0 m 时 ， 在 8 2 0 1轨道 巷 向采 空 区预 埋 直 径 为 1 0 0 mm 的 注 浆 管。 回采 结束 后 ， 及 时 回 出设 备 ， 构 筑 永 久 密 闭墙 ， 并进 行 了注浆 ， 注浆量 3 9 8 0 m 。 4 结 束 语 综采放顶煤开采 ， 防治煤炭 自燃是采用这一 工艺 能否 成功 的关键 。综 放 工作 面发 生不 同程 度 的 火灾 ． 不仅 造成 大 量煤 炭 资源 的 浪费 ， 而 且 造成 巨大的经济 损失 。而如何 减少采 空 区丢煤 ． 防止在 采空区丢失 的煤 炭 自燃 ， 又是综 采放顶 煤 _丁作 面防火 的主要任务 。 作 者简 介 于伟 1 9 7 0一， 男 ， 工程师 。毕 业 于太原 理 3 7- 大 学采矿 工程 专 业。现 在大 同 市煤 矿 设 计研 究 所 从 事 煤 矿 采 矿 工程 设 计 工 作 收 稿 日期 2 0 0 90 40 9 6 3 2 0 0 9年 1 2月 水力采 煤 与管道 运输 第 4期 过一条落差约 3 5 m的正断层 ， 预计 该断层附近会 发育一些 小的次生 断层 。 3 ． 2 巷道支护 当围岩稳 定 、 顶 板 完好 时 ， 巷 道 采用 锚 网喷 支 护 ， 断 面 净 宽 4 0 0 0 ram、 净 高 3 4 0 0 ram， 墙 高 1 4 0 0 ra m， 拱 半 径2 0 0 0 ram，喷 浆 总 厚 度 为 1 5 0 ram。当遇 断 层 或 其 它 情 况 时 ， 采 用 架 棚 支 护 ， 断面净宽 4 1 9 4 ra m． 净高 2 8 5 0 m m， 采用 2 9 u 型钢 支护 ， 菱形 金属 网 配合椽 子背 帮背顶 ， 再 喷 砼 。 3 ． 3 改造措施 针对巷道的具体情况 ． 采取如下方案 。 ①3 1轨道风 门处进行壁后 注浆 加同 ， 对 两帮 和顶板进行注浆加固锚索 ， 锚索 应垂直布 置 ， 间 、 排距不得 小 于 1 I n 锚索 深 入岩层 长 度不 得 小 于 5 m， 深人稳定岩层 中的长度不 小于 0 ． 5 m。 ② 对风 门前后 3 n 挖 地基 ， 地 基深 度不小 于 1 m， 地基敷设 1 0 钢筋骨架并灌浆加 同 见图 1 。 ③对建造 风门位 置并排架 2架] - 字钢棚 ， 工 字钢棚根据实际情 况定 做 ， 建造 风 门期 问 字 钢 棚垒在 墙体 内， 以增 加抗 乐 能力 ， 架起 的 T 二 字钢 棚不得影 响门框 的正 常安装 ． 同时保证风 筒能顺 利通过 见 图 1 。 图 1 风 门地 基及 l_ i ． 字钢 棚安 装示 意 ④对巷帮进行掏槽 ， 除掏槽外 必须 向周边 打 2排 中1 8 I il m以上 的密集 钢筋 锚 杆 ， 打 入巷 帮 内 不得小 于 1 m， 外露 长 度不 得小 于 0 ． 5 m， 间排距 均为 0 ． 3～0 ． 4 m． 且 将 外露 锚杆 全 部 砌人 墙 体 内。 ⑤风 门门框 由 1 2号 槽钢 改为 l 4号槽 钢 ， 门 框和墙体 接触 的每 侧要 有 至少 3个 同规格 的加 强装置砌入墙体内 ， 以增强巷道抗压强度 。 ⑥ 风门建造所 使用砖 、 沙 、 水 泥需 保证质 量 ， 水泥掺沙 比例要合 理。 ‘ 4应 用 效 果 通过壁后 注 浆 、 巷 道 两 帮加 固锚 索 、 巷 道 周 边 打锚 杆 ， 减少 了风 门承 受巷道 的压 力 ， 风 门前 后 3 m挖地基下金属骨架等风门施工工 艺的技术 改造 ， 有效地 控 制 了巷道 的底 鼓 ． 从 而克 服 了风 门墙体 压 裂 ， 门框 下部 压 窄 ， 底 坎 鼓 起 ， 风 门擦 帮 、 擦顶 、 擦道 、 关不 严现 象 ， 使 风 门的抗 压性 有 较 大提 高 ， 减少 了通 风设施 的维护量 ， 同时增 强 了通风设施的抗灾能 力。 5 结 语 深部开采 ， 特别 是井巷 压力较 大地点 建造通 风设施 ， 经过对巷道 周岩进行有 效控制 的成 功应 用 ， 不仅节省 了大量 的人力 、 物 力 ， 而且提 高 了通 风设施 的使 用 寿命 ． 从 而增 强 了矿 井 的抗 灾 能 力 ， 保证 了矿井的安全生产。 作者 简介 张 团部 1 9 8 1～， 男 ， 技 术 员， 河南永 城人 ， 毕业 于郑 州工业 安全职 业学 院 ， 现从 事“一通 三防” 技 术管理 5 - - 作 。 收 稿 日期 2 0 0 9 0 6 0 6 欢 迎 投 稿欢 迎 订 阅